吸附量测试及其相关性分析

用pH值为4.0的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲溶液，配制初始浓度分别为5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L、35mg/L、40mg/L的活性艳红溶液，按照3.2.2.2节的方法，加入4mgFe₃O₄@RGO@PPY进行超声振荡吸附，振荡时间为100min，并按照式（3-1）计算出活性艳红的吸附量，结果如图4-11a所示。可以看出，当吸附剂量一定时，吸附量随着活性艳红的初始浓度的增大而增大，当初始浓度达到30mg/L时，吸附量最大。随着活性艳红溶液的初始浓度继续增大，吸附已达平衡，吸附量基本不变。因此，在吸附剂用量为4mg时，活性艳红的最佳初始浓度为30mg/L。

图4-11 Fe₃O₄@RGO@PPY对活性艳红的吸附容量

a）Fe₃O₄@RGO@PPY对不同初始浓度活性艳红的吸附曲线

图4-11 Fe₃O₄@RGO@PPY对活性艳红的吸附容量（续）

b）1/q_e与1/c_e之间的线性曲线

因此，Fe₃O₄@RGO@PPY对活性艳红的吸附符合Langmuir公式。(www.xing528.com)

式中 c_e——活性艳红溶液吸附后的浓度（mg/L）；

q_e——吸附量（mg/g）；

q_m——最大吸附量（mg/g）；

k_d——吸附平衡常数。

以1/c_e为横坐标，1/q_e为纵坐标作图，结果如图4-11b所示。1/q_e和1/c_e之间呈线性关系，其线性方程为1/q_e=0.0146/c_e+0.0123，R²=0.984。由此说明，Fe₃O₄@RGO@PPY对活性艳红的吸附与Langmuir等温式有较好的相关性。因此，可以得出该磁性材料对活性艳红的吸附行为属于单分子层吸附。通过该线性方程计算可以得到q_m为81.30mg/g，即在上述优化后的吸附条件中，Fe₃O₄@RGO@PPY对活性艳红的理论最大吸附量为81.30mg/g。